便携式万能力学性能检测仪课件

便携式万能力学性能检测仪韩国（株）Frontics介绍韩国Frontics成立于2000年9月，是以首尔大学国家级新材料研究所为母体而成立的高新技术企业。Frontics开发的压痕仪器能够对原材料、零部件及大型设备的安全与可靠性进行评价，能为客户提供“快速、精准的解决方案”。Frontics的压痕检测仪已经被韩国电力、核电、燃气公司、三星、浦项制铁、现代汽车、斗山重工、美国国防工业公司、威廉森管道公司、太平洋燃气电力公司、GE、埃克森美孚、壳牌、波音，日本JFE钢铁、中国国电等诸多跨国公司采用。Frontics公司与韩国电力研究院、国防研究院、铁道研究院、战略研究院、美国NASA、美国焊接研究所及法国电力集团、首尔大学、大阪大学等国际著名的研究机构建立了合作关系。便携式万能力学性能检测仪介绍不同于破坏性检测仪器，AIS仪器压痕技术通过非破坏方法检测材料的力学性能（硬度、弹性模量、屈服强度、拉伸强度、残余应力、断裂韧性），对设备和构件进行疲劳老化评价、失效分析、寿命评估等。经过十多年的发展，Frontics已经成功研发AIS2100、AIS3000、AIS3000Compact、AIT-U、MicroAIS、NanoAIS等多种国际领先的无损力学性能检测仪，并应用于微观和宏观领域。几种检测技术的比较万能力学性能检测仪带来的效益万能力学性能检测仪可应用领域冶金行业石油行业船舶行业电力行业化工行业航空航天行业铁路行业重工行业桥梁行业AIS仪器硬件AIS3000AIS3000Compact●尺寸:180x180x430mm●重量:7kg●最大载荷:300kgf(分辨率.:5.6gf)●压头上下行程:40mm(分辨率.:0.1um)●加载速率:0.05~30mm/min●连接PC:RS-422(数据线)●尺寸:80x80x295(h)mm●重量:3.5kg●最大载荷:100kgf(分辨率:2.5gf)●压头上下行程:25mm(分辨率:0.1um)●加载速率:0.05~30mm/min●连接PC:RS-422(数据线)AIS3000是便携式万能力学性能检测仪的标准配置主机，可检测仪器所有的检测项目。AIS3000Compact是更便携的一种产品，相比AIS3000体积重量缩小了一半，但是AIS3000Compact由于电机只能检测拉伸强度1200Mpa以下的材料。AIS配件打磨机便携式电池AIS夹具V型固定架适用于中小型曲面构件、设备AIS夹具链条固定架适用于各种曲面或异性构件、设备AIS夹具曲面磁铁固定架适用于大型曲面构件、设备AIS夹具平面磁铁固定架适用于平面构件、设备测试地点:韩国保宁发电厂（2009年8月)测试对象:汽轮机罩固定架:平板磁铁固定架测试目的:评估涡轮机罩磨损程度和使用寿命及所需性能评估发电厂发电厂地点:

韩国蔚山电厂(2005年5月)对象:对核电厂设施维修更换状况:拉伸性能评价材料:汽轮机轮外壳，转子附件:平面磁铁夹具，链条备注:测量屈服强度抗拉强度对高温条件元件的影响图1.涡轮机外壳图2.转子测试地点:韩国保宁发电厂(2009年8月)测试对象:HP转子罩固定架:链条固定架测试目的:通过检测机械性能最终评估其残余使用寿命发电厂测试地点:韩国唐津发电厂7#、8#(2008年8月)测试对象:ASMESA213T23锅炉管(800MW锅炉管在运行中发生故障)

测试项目:管道焊接前及热处理后的性能和残余应力固定架:V型固定架实际的评估证明残余应力是稳定的，而且在受热状态下继续保持稳定的拉伸性能。发电厂发电厂地点:

韩国东西合作电厂(2005年9月)对象:

CLGWTR主/旁通管，LO泵的进水管，发电机入口HDR材料:ASTMA53Gr.B,SPW400,STPG370无缝钢管性能附件:平面磁铁夹具，链条测量目的:由火灾引起的管道故障评估及材料原始性能指标评估发电厂焊接弯管测试地点:古里核电厂(2002年1月)测试对象:古里核电厂第一主冷却水管线(弯头型管道直径12英尺)工作温度:60℃/90°测试材料:ASTMA106B(金属),AWSE7016(焊接金属)固定架:链条固定架测试目的:运行20年的核电厂冷却水管线焊接部位和受热管道机械性能评估图.测量位置（母材/热影响区/焊接区）发电厂蒸汽管道弯管测试对象:蒸汽主管道弯头拉伸性能评价测试材料:P91合金管固定架:链条固定架测试目的:非破坏检测管道焊接弯头屈服强度、抗拉强度、维氏硬度测试结果:焊接弯头部分区域强度不达标ASMTA335P91标准：屈服强度：≥415（MPa）抗拉强度：≥585（MPa）发电厂测试对象:中国国内电厂P9管道固定架:U型块夹具测试目的:检测机械性能发电厂测试对象:40Cr试块测试目的:万能拉伸试验机的拉伸性能数据与压痕测试拉伸性能对比发电厂测试地点:韩国月城核电厂(2007年3月)测试对象:核电厂的部分材料、配件测试目的:检查材料的各种性能和选择欲替代材料测试目的是通过压痕测试检查并分析其性能，能否用国产配件替换进口配件？最终我们提供了可供选择材料的信息。发电厂 测试对象:20CrMoV12管道检测单位:韩国东西热电厂检测目的:管道寿命评估 利用屈服强度的寿命评估曲线20CrMoV12安全性：高温、高压条件下运行设备，随着时间的推移，材料性能会发生变化，导致断裂、失效等问题。为了减少这些问题，需要在短时间内检测材料的力学性能，提前预防。特别是，判断老旧设备的更换周期及是否需要更换时，以检测资料为依据，并制定的替换/维修标准。经济性：购入符合发电厂的金属部件时，必须检测材料是否符合要求，造成了这部分的抽查检测量十分庞大。采用非破坏检测力学性能将使得减轻庞大费用支出和减少大量检测时间。通过这项技术，可以放心购入高品质的材料部件，进一步可以提高材料安全性、可靠性。上图是20CrMoV12在600-610℃和650-660℃下的屈服强度，红色曲线是老化后的预计屈服强度值。发电厂发电厂仁川热电厂(2003年3月)加热器/减速机出口总管保宁热电厂(2002年4月)转子永兴热电厂(2002年7月)主蒸汽管道大安热电厂(2001年6月)热再热器冷回热管道地点:韩国天燃气公司(2001年12月)对象:

API

5L焊接试样测试状况:焊接处微小区域的拉伸性能评价材料:

API

5L

X65

[30米处的管道]附件:小型夹具备注:整个焊接部位的测试图片.实验室测试(微小型夹具)(焊接试件)(示意图)石油/天燃气产品夹具测试位置石油/天燃气地点:美国怀俄明州卡斯珀市–壳牌石油工地(2007年8月)对象:

7.625英尺石油管道状况:7.625英尺石油管道仪器压痕屈服强度测试附件:

U型夹具备注:（美国怀俄明州卡斯珀）石油天然气管道屈服强度评价应用-生产材料的验收试验CMTR,WPSandPQR的验收仪器压痕检测7.625英寸石油管道的屈服强度参考—荷兰壳牌集团（casper,WY）应用-天然气技术研究所-盲测试验●地点：GTI（天然气技术研究所）●对象：检测sub-sized试样●状况：通过表面压痕测试屈服强度●材料：API5L(APIX42，X60，X65)●附件：磁铁夹具，链条夹具，U型夹具运用仪器压痕技术检测屈服强度旧管道的验证（墨西哥国家石油公司）应用案例（现场）●现代石油(2001年6月)●#1CDU加热器(HS,HF)/HF-流行转化管●GS石油(2002年2月)●真空热水器水箱forasphalt(垂直式管：直径6英尺)●GE电力系统（2002年11月）●天然气管道（墨西哥）●在4米高度的空气管道●炼油厂管道的PQ测试●炼油厂管道图片.

API

X65

(天燃气管道)Zoom地点:

GE石油天燃气公司(2003年5月)对象:天燃气管道(墨西哥瓜达拉哈拉州)状况:地下管道的拉伸性能评价材料:

API

X65附件:曲面磁铁夹具备注:清理管道表层后的拉伸性能评价石油/天燃气强度

(MPa)-525300500400600800700母材区热影响区焊接金属

0

5

10

15

20距离(mm)屈服强度YS最大拉伸强度UTS•现役管道检查•墨西哥的12条干线

(地下管道，沼泽地管道）•使用年限:

30年 老化管道的拉伸性能评估石油/天燃气高速铁路车轮、铁轨老化性能评价车轮轮辋力学性能检测铁轨老化性能检测观测老化层厚度变化（通过的吨位）可以确定通过的吨位和磨损关系，可以预测轨道的下次研磨修补期压痕检测能预测疲劳、老化层厚度掌握研磨修补期压痕测试结果，老化指数1.测量车轮加工和热处理前后的抗拉强度、屈服强度、弹性模量、残余应力等性能，保障车轮出厂合格率2.现场快速检测车轮轮辋和轨道力学性能和残余应力，评估安全性能3.反复加载的车轮荷载引发疲劳老化及磨损现象，因此发生噪音大、振动异常等现象，缩短轨道寿命。需要制定轨道磨损老化修补标准。应用案例—管道及电厂地下管道核电厂发电厂桥梁铁路造船仪器压痕技术—现场应用领域4米高的空气管道地下管道核电厂炼油厂管道炼油厂管道的PQ测试电厂管道的PQ测试应用案例（实验室）●韩国天然气公司（2001年12月）●API焊接试样的测试●日本东京天然气（2003年3月）●板材拉伸试样●康菲石油公司（2003年12月）●储罐（低碳钢）/管道（碳钢）●Canspec(2003年12月)●脆性材料●日本大阪大学（2003年7月）●激光焊接试样AIS现场测试AIS现场测试AIS现场测试点AIS现场测试点对比论证试验1检测材料：APIX60管道检测目的：论证AIS仪器测试APIX60管道拉伸性能准确性(与GE-PII提供的数据进行对比)对比论证试验2参加试验人员：原中国无损检测学会理事、华东理工大学屠耀元教授，北京春秋阳光许学龙总经理和首尔大学（CMTAC）复杂环境测试及评价中心金仁燮研究员、FRONTICS工程人员等试验时间：2013年3月21日试验材料：S45C(ASMEE6/E8单轴拉伸试样片)；压痕法测试材料：S45C(同类母材)对比论证试验3检测材料：45号碳钢检测目的：论证AIS仪器测试准确性对比论证试验4检测材料：APIX80管道检测方法：X射线衍射法和AIS仪器压痕测试法韩国燃气公社中转供应站管理软件运用传统的应力检测技术很难对管道进行在役检测，无法建立安全评价和管理所需的有效数据库，从而对建立安全评价及管理体系造成很大困难。非破坏仪器压痕检测法可以对在役管线设备进行力学性能的在役检测，为安全评价及管理体系的建立提供有